音响系统放大器课程设计

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1、音响放大器的设计内容摘要：㈠了解音响放大器的基本组成和总体设计㈡了解音响放大器各组成部分的具体设计㈢了解Multisim8的基本操作和命令㈣利用Multisim8设计实验电路并进行仿真验证㈤音响放大器的实物安装与调试设计要求：设计一个音响放大器，要求具有音调输出控制，卡拉OK伴唱，对话筒与录音机的输出信号进行扩音。已知话筒的输出电压为5mV，录音机的输出信号为100mV，电路要求达到的主要技术指标如下：1额定功率Po＝0.5W（失真度<10％）；2负载阻抗R＝20Ω（Vs＝15V）；3频率响应fl～

2、fH＝40Hz～10KHz；4音调控制特性：1KHz处增益为0dB，40Hz和10KHz处有±12dB的调节范围，AVL＝AVH>=+20dB；输入阻抗Ri>>20Ω总体方案选择的论证:本次实验主要通过对音响放大器的设计，来了解音响放大器的组成，掌握音响放大器的设计方法，学会综合运用所学的知识对实际问题进行分析和解决。音响放大器的基本组成如图2-1所示。14从上图可以看到，音响放大器主要由语音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器等电路组成。设计时先确定整机电路的级数，再根据各级的功能及级数

3、指标要求分配各级电压增益，然后分别计算各级电路的参数，通常从功放级开始向前级逐级计算。本题需要设计的电路为语音放大器、混合前置放大器、音调控制器和功率放大器。根据题意的要求，可得各级的增益分配如图2-2所示最后，根据上图的增益分配，调节各个放大级的参数，便设计出理想的音响放大器了。单元电路的设计1、语音放大器由于话筒的输出信号一般只有左右，而输出阻抗达到，所以要求语音放大器的输入阻抗应远大于话筒的输出阻抗，而且不失真地放大声音信号，频率也应满足整个放大器的要求。因此，语音放大器可采用集成运放组成的同

4、相放大器构成，具体电路如图2-3所示。图中，放大器的增益。由于要求语音放大级的放大倍数为7.5，所以选择，采用阻值为的电位器，使放大器可以根据需要调整。2、混合前置放大器混合前置放大器的主要作用是将磁带放音机的音乐信号与语音放大器的输出声音信号进行混合放大，可采用反相加法器实现，具体电路如图2-4所示。从图中可以看出，输出电压与输入电压之间的关系为：（2-1）式中，为话筒放大器的输出信号，为放音机的输出信号。另外，图中的是平衡电阻，大小为////。14根据图2-2所示的整机增益分配可知，要使话筒与录

5、音机输出经混响级后的输出基本相等，则要求，，所以可以选择，，。耦合电容、采用的极性电容。3、音调控制器常用的音调控制电路有三种：（1）衰减式RC音调控制电路，其调节范围较宽，但容易产生失真；（2）反馈型电路，其调节范围小一些，但失真小；（3）混合式音调控制电路，其电路较复杂，多用于高级收录机中。为了使电路简单、信号失真小，我们采用反馈型音调控制电路。反馈型音调控制电路的原理图如图2-5所示。图中，和是由组成的网络。因为集成运放A的开环增益很大，所以：（2-2）当信号频率不同时，和的阻抗值也不统，所以

6、随频率的变化而变化。假设和包含的元件不同，可以组成四种不同形式的电路，如图2-6所示。14在图2-6（a）中，可以得到低音提升；在图2-6（b）中，可以得到高音提升；在图2-6（c）中，可以得到高音衰减；在图2-6（d）中，可以得到低音衰减；如果将图2-6所示的四种电路形式组合在一起，得到反馈型音调控制电路，如图2-7所示。根据音响放大器的设计技术指标，要使，结合的表达式可知，、、的阻值一般取到几千欧到几百欧。现取，有，。取标称值，则，。由前述的假设条件可得，，，，，由于在低音时，音调控制电路输入阻

7、抗近似为，所以级间耦合电容可取14。3、功率放大器功率放大器（功放）是音响放大器的核心电路，它的作用是给负载（扬声器）提供一定的输出功率。Multisim仿真结果1、话筒放大器（1）按下图连接好电路，根据设计要求确定电路中的电阻和电容的具体数值，便将其保存成电路文件。话筒放大器仿真电路图（2）动态指标Av的测试在电路的输入端输入信号频率为1Khz的正弦波，调整输入信号的幅度，使输出电压Vo不失真，讲测试结果填入下表，并与理论值比较表3-1语音放大器放大倍数的测试结果///mv/mv（实测）10k75

8、k542.4638.58.49261084.9418.494120169.8778.49435结论：仿真实测值与理论值基本相符.（3）幅频特性的测量将频率特性测试仪接入电路，根据上，下限频率，的定义，当电压放大倍数的幅值下降3dB时所对应的频率即为电路的上，下限频率，将从测试结果填入下表话筒放大器的频率上下限测试14话筒放大器上，下限频率的测试结果测量值1.085MHZ17.557Hz2、混合前置放大器：（1）电路设计按下图连接号电路，根据设计要求确定电路中的电阻和电